高层民用住宅结构选型分析.pdf

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1、规划与设计t村固曩商2013年2月【文章编号】1673—0038(2013)06—0014—02高层民用住宅结构选型分析杨侃和超杜伟(中联西北工程设计研究院陕西西安710000)摘要：随着经济的发展与科学技术的进步，经济发展带给人们更高的物质享受的同时。也带来以一些不正常的现象，比如现阶段房价一直处于不断上升的阶段，与此同时地价也随之迅猛增长。提升建筑的容积率，与有限的土地上不断增加建筑面积已经成了房屋开发商最为关注的焦点问题。所以，高层住宅也就越来越被人们所广泛关注。本文总结分析高层民用住宅中经常使用的几种结构类型的性质与特点，研究高层住宅的各种各样结构类型的技术指标和经济指标。关

2、键词：高层民用住宅；结构类型选型；分析引言一般所谓的高层民用住宅是指建筑物高于十层(含十层)或房屋高度大于28m的住宅建筑，由于建筑结构和建筑形态(点状居多)的局限，房型设计难度大，要做到每套室内全明、采光通风良好是有很大难度的。在城市中心区，高层有它的优势：对开发商来说，单位建筑面积土地成本(即“楼面地价”)低；对住户来说，视野开阔，景观系数高，尘土、噪音、光线污染也少，建筑结构强度高，整体性强。但高层房屋也有明显的缺点：结构工艺比较复杂，材料性能要求高，自重大，对基础要求高，施工难度较大，建筑造价相应提高；高层房屋电梯、楼道、机房、技术层等公用部位占用面积大，公摊大；如果电梯质量

3、不可靠，物业管理不正常，就很令人担心。现阶段，高层民用建筑所使用的主要的结构形式有以下几种：框架机构、剪力墙结构以及框剪结构、和异形柱框架结构。1高层民用住宅建筑各种结构类型的技术指标1．1框架结构通常，框架结构为有柱与梁组合而成的承重体系的结构。其主柱与主梁与基础构成其平面框架，之后各类平面框架再用次梁连接起来，最终形成框架体系。而框架结构最主要的特点就是围护构件和承重构件有着明确的分工，空间划分比较灵活，运用范围很广泛。此种结构形式尽管出现很早，不过一直到钢筋混凝土与钢的出现之后才得以迅猛发展。依照框架布置其方向的不一样，框架体系可以分为纵横双向布置、横向布置以及纵向布置三种类型

4、。纵横向布置为建筑的纵横向均布置承重框架，住宅建筑整体刚度好，为地震设置防御区使用的主要的方法之一Ⅲ。横向布置为主梁沿着建筑的横向布置，而次梁与楼板则纵向布置，此布置方法具备结构横向的刚度较好的优点，于实际建筑中使用较为广泛。相反的，纵向布置与横向布置则刚好相反，纵向钢度非常差，于实际应用中也不多。1．2异形柱框架结构该结构的截面几何形状有L形状、T形状以及十字状。异形柱框架结构主要是以异形柱来代替普通框架柱，与梁刚性连接组合而成的承受竖向与水平作用的结构。它的特点有以下几点：①异形柱和矩形柱具备不同的截面特性和受力特性，有相关研究显示：异形柱双向偏压其正截面的承载力会随着荷载作用方

5、·14·向的改变而有较大的差异。在T形、L形以及十字形这三种异形柱中，其L形柱的差异性最为明显。当异形柱的结构中混合采用等肢异形柱和不等肢的异形柱时，那么，差异现象更加错综复杂，这成了异形柱结构于地震作用计算中绝不能轻视的问题。·因此，对异形柱结构需要使用三维空间的方法进行分析，现阶段可以用于此种结构抗震分析的软件有TAT以及SATWE等。②有研究显示，异形柱于单调荷载尤其在低周反复荷载的作用下，其粘结破坏和矩形柱相比更严重。对于柱的剪跨比要大于1．5要求，主要是为了避免出现柱较短的现象，减轻地震作用下出现脆性粘结损坏的危险性，当然，为了设计的方便，在反弯点位于层高的范围内时，建筑物

6、柱的净高和柱肢截面的高度之比应该大于4。③异形柱多是两三肢、四肢，其剪切中心通常在平面尺寸之外，在受力时，需要依靠各肢交点处的核心混凝土协助变形与内力分布。用弹性分析可以知道，此种变形协调使得各柱肢存在较大的翘曲剪应力与正应力，同时此剪应力的存在．a．使得柱肢混凝土先在普通压剪构件产生裂缝；b．对各肢相交的核心混凝土，使得单元应力出现三维剪压状态，这样使得异形柱和普通的框架柱相比，变形能力更低，且脆性破坏显著。1．3剪力墙的结构类型和前面的结构类型相比，此种类型较为普遍，已广泛应用，该结构类型整体刚度很大，抗地震性能极好，水平位移非常小，其承载能力很容易满足需求，且居住舒适；此类结构

7、类型建筑平面较为灵活，建筑室内不会有梁也不会有柱，有着强大的改善室内空间的效果，同时对底部的大开间中的临街住宅，能够使用框支装换，以方便使用，剪力墙配一轻质的墙板，能够增大剪力墙的问距和板跨，对于使用高强材料以及降低成本非常有利。1．4框剪结构所谓的框剪结构是于框架结构基础上设置增加了局部的剪力墙，有效的改善了水平位移较大以及整体刚度较小的缺陷。它为剪力墙结构与框架结构二者体系的结合，于结构平面的布置上除去布置了框架之外，同时增加了小部分的剪力墙(也可以称